某鉆機車架結(jié)構有限元分析及優(yōu)化設計.pdf

1、鉆機作為一種重要的施工機械，在冶金、能源、礦山、建筑等方面有著廣泛的應用。由于經(jīng)常在野外作業(yè)，工作環(huán)境十分惡劣。車架是鉆機的承載基體，鉆機受到的各種載荷最終都傳遞給了車架，其結(jié)構強度直接影響鉆機的性能和工作安全。因此，對車架進行結(jié)構分析和優(yōu)化顯得尤為重要。
　　 本文針對某公司一款露天鑿巖鉆機車架，綜合運用建模技術，在前處理軟件HyperMesh中建立車架的有限元模型，導入ANSYS軟件中對車架進行模態(tài)分析，計算出了車架的模態(tài)振

2、型與固有頻率，通過固有頻率與振型從整體上考慮車架的局部強度問題。接著，對車架在不平路面、支撐懸空、推進梁處于最近位置和最遠位置等四種工況下的靜態(tài)剛強度進行分析。結(jié)果表明，該車架受到的最大應力小于材料的許用應力，滿足設計的要求，同時找出了車架結(jié)構的薄弱部位。
　　 最后，利用優(yōu)化設計工具OptiStruct對車架主要部件右縱梁進行拓撲優(yōu)化，定義一個包含右縱梁組成零件的優(yōu)化設計空間，運用密度法，得到了優(yōu)化的車架縱梁拓撲結(jié)構；對車架后